磁性液体密封装置极齿位置对其耐压性能的影响*

刘 勇,杨建伟,李德才,张艳娟

(1.北京建筑大学 机电与车辆工程学院,北京 100044;2.清华大学 摩擦学国家重点实验室,北京 100084)

0 引 言

磁性液体是一种既具有流动性又具有磁性的高稳定性胶体溶液[1,2]。作为一种多功能材料,磁性液体具有广泛的应用前景。目前,磁性液体已广泛应用于医学、军工、机械等领域[3,4]。与其他传统的密封形式相比,磁性液体密封具有零泄漏、长寿命、高可靠性等优点[5]。

2005年,李保峰等人[6]采用实验测量的方式,研究了齿槽宽、齿宽、转速对耐压能力的影响。2010年,李德才等人[7]基于大直径、大间隙磁性液体密封结构,研究了密封间隙、温度、磁性液体的注入量和饱和磁化强度对其静密封耐压能力的影响。2013年,杨小龙等人[8]采用实验测量的方式,研究了200 r/min转速下多级磁源大间隙磁性液体密封结构的耐压值和自愈合能力,研究结果显示,采用多级磁源能够提高其耐压能力,且有着良好的自愈合能力。2016年,为解决高转速工况下离心力太大,使磁性液体位置变动而导致其密封性能下降的问题,吴旭东等人[9]在原有密封结构的基础上增加了非导磁套筒,并改变了其磁极的位置;研究结果表明,该结构能有效降低离心力的影响,增加其在高速工况下的密封性能。2017年,FA N C等人[10]使用有限元方法,计算了部分关键参数(密封间隙、永磁体的长高比、齿槽宽、极靴高度与轴直径之比)对双磁源大间隙密封结构耐压性能的影响。2019年,张艳娟等人[11]基于数值仿真的方法,研究了密封间隙和磁源数目对其静密封耐压能力的影响。……